有机化学爱游戏体育官

让我们比较以下两个Diels-Alder反应:

第一个是a之间的反应对称二烯和二烯亲性第二个是一个反应不对称二烯和二烯亲性

有趣的是,第一次反应只产生一种产物(我们暂时不考虑立体化学),而爱游戏体育官第二种可以得到两种区域(结构)异构体的混合物。这些异构体是由二烯和二烯试剂可能具有的两种取向(a和B)形成的。你可以简单地把其中一个反应物倒过来,以更好地观察两种异构体的形成:

这就是Diels-Alder反应的爱游戏体育官区域化学或区域选择性。问题是哪个区域异构体是主要产物?

结果表明,1,4产物是主要的区域异构体,这意味着二烯和亲二烯在反应的过渡态中遵循B线:


我怎么算出Diels-Alder反应呢?

这种区域选择性是二烯和二烯亲和试剂中电子分布的结果。二烯中最富电子的碳与二烯试剂中最缺电子的碳反应。

你有有两种方法来确定正确的对齐方式二烯和亲二烯基团的。

首先是画出共振结构二烯和亲二烯基团的把形式电荷放在末端原子上把分子排列在一起将相反的电荷配对:

记住,Diels-Alder反应遵循一致的机制,不涉及(离子)中间体。我们这样做只是为了通过连接二烯中最富电子的碳和二烯亲试剂中最缺电子的碳来预测主要产物。

有更短的路线吗?

你也可以预测Diels-Alde反应的主要区域异构体,而不需要画共振形式。简单地把分子放在一起,然后画出弯曲的箭头连接二烯的前两个碳和亲二烯基团的;

正确的对齐方式是支持电子流从给电子的二烯取代基到二烯亲试剂的吸电子基团(电子流的方法):

再次注意,这不是Diels-Alder反应的机理!这只是为了快速预测产物的主要区域异构体。一旦确定了正确的对齐方式,现在就可以绘制实际的机构了。

如果CH3.O-在另一个碳上?

我们再来看一个例子,二烯的给电子基团在1号碳上(1-取代二烯)

这次,我们可以先试试电子流法:

做一个简短的总结,我们可以看到,根据二烯的结构,可以得到1,2或1,4产物。1,3的乘积是不受欢迎的。

非对称Die爱游戏体育官ls-Alder反应的立体化学

在1-取代二烯和2-取代二烯的反应中,都会生成a手性中心(s),到目前为止我们忽略了,以避免额外的并发症。根据你的教练的要求,你可能根本不需要这个。但是,我们也会解决这个问题。

我们从2-取代二烯开始因为这个比较简单。原因是这里的产物只有一个立体中心,所以它是对映体的外消旋混合物

1-取代二烯反应形成具有两个立体中心的产物(主区域异构体),这意味着总共可能有四个立体异构体。它们是对映异构体和非对映异构体的混合物如果这个概念还让你头疼,你可以检查一下这篇文章再来一次。

还有endo而且挂式立体化学爱游戏体育官考虑到这一点,这可能看起来很困难,但让我们试着弄清楚。

我们需要把环二烯反应的内定则提回来。例如,假设你需要预测Diels-Alder反应的主要产物:

记住,当二烯试剂的吸电子基团指向二烯的π电子时,内酯产物就形成了。这降低了过渡态的能量,因为二烯的非成键轨道和二烯试剂的电子之间有良好的相互作用。

现在,按照同样的模式,让我们画出不对称无环二烯的机理虚构的碳我们加入到暂时把它变成环状二烯

注意在内酯,二烯上的取代基和二烯亲试剂是顺式的因为它们都指向同一个方向。和这是内do产物的一般定义用于修饰或说明环状和无环二烯的:

当二烯亲性基团的吸电子基团远离二烯的π电子时,外产物就形成了:

请注意,在外产物中,二烯和亲二烯的两个基团在反式中几何

每个endo和exo产品都以两种形式形成对映体而且每个内外产物都是一对非对映体:

让我们回顾一下。如果有人要求的话只确定区域化学爱游戏体育官,然后按照电子流法或画出共振结构并相应地排列形式电荷。

如果,除了区域化学,爱游戏体育官你还需要研究立体化学爱游戏体育官在这个反应中,放入一个假想的碳暂时将二烯转化为一个环分子,并遵循你在Diels-Alder反应的内外产物中学到的规则。

记住,endo是反应的动力学产物通常被认为是主要产物。然而,在较高的温度下,热力学外产物可能占主导地位,因为它是更稳定的立体异构体。

实践

1.

预测将在以下每个Diels-Alder反应中形成主要产物的区域异构体:

一)
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b)
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c)
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d)
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